南京緊固件精密加工:緊固連接件冷成型之路
歲月更迭,經過2年多的建(jiàn)設,克服了疫情等一係列不利因素後,位於雨花(huā)經開區的中機申億檢驗檢測(cè)及高端零部(bù)件(jiàn)智能製造生產(chǎn)基(jī)地項目如今(jīn)已正式投入運營。
對投資建設運營方(fāng)湖南申億精密零(líng)部件股份有限公司來說,這個全(quán)新的項目自誕生之初,就自帶“高、新、智”基因,肩負起顛覆行業現狀、填補湖南省內行業空白的(de)重任。
從最初的高起點謀劃設計,到背負起申億精密創新發展的願望,再到以智能製造為主的智慧工(gōng)廠的呈現,無一不在講述著這個緊固件項目的重要性。
這個項目(mù)究竟是怎樣一種創舉?申億精密是(shì)如何一步步成長為(wéi)國內緊固件行業的先行者?智慧工廠又將(jiāng)如何引領行業(yè)風向?走進申億精密(mì)高端裝備零部件智能製(zhì)造工廠,這些問(wèn)題都(dōu)能一一得到解答。
一(yī)次顛覆行業的嚐試
從熱鐓到冷鐓
緊固連接件是人類發明最早的古老零部件,是機械工業不可或缺(quē)的(de)關鍵基(jī)礎零部件。
在工業文明的發展(zhǎn)進程中,人類對金屬冶(yě)煉技術(shù)的得心應手,加上機械(xiè)設備不斷更新迭代,鍛造緊(jǐn)固件的工藝也變得豐(fēng)富多元,熱鐓、溫鐓、冷鐓都是當下主流工藝。
進入新時代(dài)後,緊固件行業發展麵臨著環境和市場的雙重變(biàn)化。
先看國內環境,我國“雙碳”戰略(luè)的提出,持續刺激企業轉型升級,通過減少單件產品能源(yuán)消耗量,從而減少碳排放,提高生產質量。
再看市場變化,近(jìn)年來,我國打造的大國重器挺起民族脊梁,而大國重器越大(dà),零部(bù)件也相應越大。如果(guǒ)采取傳統熱鐓工藝鍛製大型(xíng)緊固件,不僅高能耗、質量不穩定、效率低,而且(qiě)人工幹預度高,材料(liào)利用率低。
“在可(kě)見的未來,大(dà)規格(gé)緊固件的(de)需求將不斷增多(duō),而且是個性化、定製化的。”麵對(duì)客觀現實,2020年(nián),申億精密董事長(zhǎng)王凱波萌生了一個想(xiǎng)法:通(tōng)過運用冷鐓工藝來實現大規格緊固件的生(shēng)產製造。
此前,行業內鍛造大規(guī)格緊固件主(zhǔ)要是熱鐓完成(chéng),即把(bǎ)材(cái)料加熱後衝壓(yā)成型,一致性差、效率低、能耗高。冷鐓工藝主要常見於標準化的小規格(gé)緊固件的生產,材料無需加熱,直接通過外力使材料物理變形,能耗低,損耗也少,效率高。
這意味著(zhe),申(shēn)億精密要走的是一條“人煙稀少”的道路,是一條自我創造的艱辛之路,沒有同行者,更沒有(yǒu)引路人,一切都要自己摸著石頭過河,走進緊固件行(háng)業的那片“無人區”。
利用(yòng)冷鐓工藝規模化生產,以保證產品的一致性,關鍵在於模具(jù)。
讓想法落地,才有可能趨向成(chéng)功;讓規劃付諸行(háng)動,才有可能夢想(xiǎng)成真。
說幹就幹,申億精密從(cóng)公司抽調了十餘(yú)名技術骨幹組建(jiàn)了設計研發團隊,自主設計(jì)模具,並由經驗豐富的工程師擔任負責(zé)人。
項(xiàng)目剛啟動(dòng)時,外界對此有(yǒu)異議,有疑問,更有人從旁勸阻,“做這個投資太(tài)大,風(fēng)險太高”“繼續搞(gǎo)傳統模式,也有飯吃”。麵對如此種種聲音(yīn),申億精密負責人斬釘截鐵:“要麽不做,做(zuò)就要做成行業製高點。”
設計一個模具,要考慮氣流、壓力、溫度等多重因素對模具的影響,什麽材料更耐磨、抗衝擊,適合大規格緊固件生產(chǎn),都要一一去試驗。
“試驗就是一個不斷試錯的過程,許多意料之外(wài)的問題不(bú)斷(duàn)發(fā)生。”負責人回憶起研發過程,當初的碰壁景象(xiàng)曆曆在(zài)目(mù)。但經過7個月的反(fǎn)複嚐試,申億精(jīng)密(mì)不僅設計出了合適的模(mó)具,並不斷將模具升級迭代,如今已是第四代。
一位標準製定的主力
從引進到自製
從一個想法(fǎ)到一個團隊,再到一(yī)個項目,申億精(jīng)密的願望變得飽滿,也變得觸手可及。2021年底,申億精密投資15億元建設中機申億(yì)檢驗檢測及(jí)高端零部件智能製(zhì)造生產基地項目。這是申億精密在雨花經開區(qū)的第三次投資。
從雨花經開區智新路拐入(rù)上述項目,是申億精密建設的(de)檢驗(yàn)檢測(cè)中心,一樓擺放著十餘(yú)台2米多高的設(shè)備。全省唯(wéi)一一台的“500T萬能材料試(shì)驗機”更是讓人眼前一亮,主要用於金屬材料的拉伸(shēn)、壓縮、彎曲、剪切等試驗,最大拉力達500噸。
此前,在關鍵零部件領域,核心(xīn)基礎材料(liào)、先進製造工藝和安全可靠性等共性技術缺乏標準應用研究(jiū)的統一平台,且國內長期簡單引進、引用國外技術(shù)標準,缺乏獨立自主(zhǔ)的試驗驗證,標準化技術匱乏。
麵對現實和困境,申億(yì)精密借助自身積攢的深厚產業基礎和強大研發實力持續在努(nǔ)力,在突圍。
2019年,申億精密與中機生產力促進中心合作共建了檢驗(yàn)檢測平台——中機申(shēn)億檢測中心,並協同國家標準創新基地驗證分中心平(píng)台建立(lì)“標準、檢測、認證”三位一體的機械設備及零部(bù)件第三方檢測中心,不僅提供專(zhuān)業檢測服務,還致力於先進製造(zào)工藝及關(guān)鍵零部件應(yīng)用驗證(zhèng)、國家級標準驗證檢驗等一體化服務。湖南中機申億檢測技術有限公司也(yě)被認證為“湖南省產業技術基礎公共服務平台(tái)”。
作(zuò)為標準件行業服務模式引領者,中機申億檢測中(zhōng)心瞄準核心零部件和工(gōng)程機械領域檢測(cè)標準化方向,為區域(yù)製造業轉型升級和新興產業戰略布局提供技術研發、技術服務、產業孵(fū)化、人才引育等全鏈(liàn)條、綜合性支撐。
這個投資5000萬(wàn)元的檢驗檢測中心,經過幾年發(fā)展,現有國(guó)際一流設備400餘台套,檢測能力在國內名列(liè)前茅。
2020年,申億精密(mì)推出了自主研發的金相自動識別與分析(xī)係統,實現了金相組織的智能(néng)檢測,能(néng)自動識別多(duō)種常見的金相組織(zhī),識別率逾95%,定量評級正(zhèng)確率優於99%,還能延長產品使用壽命,處於國內領先(xiān)水平。
申億機械應用研究院則(zé)依托國家技術標準創新基(jī)地平台,打造了國家技術標準創新基地標準件驗證分中心(xīn)、湖南省工程機械緊固件連接技術協同創新中心、湖南申億零部件(jiàn)質量監(jiān)督檢測中心等技術創(chuàng)新平台等多(duō)個科研創新平(píng)台。
公(gōng)司是(shì)國家緊(jǐn)標委委員單位(wèi),擁有專業技術委員2人,先後參與多項國際標準、國家標準和團(tuán)體標準製修訂。
申億精密之所以能夠多次參與國際標準(zhǔn)修訂,企業負(fù)責人表示,一是申億深耕緊(jǐn)固件行業,熟悉市場客戶個性化需求;二是企業產品體係豐富,涉及40多個大類(lèi)、數萬種產品;三是申億通過(guò)整理、匯集各類產品樣件,加以判斷分析,並形成預防和處置方案,建立了失效產品資料庫,所以能夠有實力在國際標準製定時發表中國(guó)聲音。
一個引領全國的工廠(chǎng)
從製造到智造
對申億精密來說,用最低的成本、最高的效率為市場提供最好的產品,就是建設上述項目的初衷。
為了實現這個目標,申億精密(mì)試圖打(dǎ)造一個可實現柔性製造和敏捷生產的“燈塔工廠”。一台設備就是一條產線,采用工藝集成的先進模式進行全封閉式生產,這不僅在申億精密(mì)是(shì)頭(tóu)一回,更是行(háng)業內首個“吃螃蟹的人”。
處於項目(mù)B棟的智慧(huì)工廠,車間布局采用(yòng)產線全閉環(huán)設計,分為三個區域:冷鐓成形區、產品暫存區和熱處理區。
當中最打眼(yǎn)的當屬(shǔ)一台超大冷成型機。這(zhè)台型號為(wéi)“HBF-536UL”的(de)多工位零件冷鐓成型機,鐓鍛力850噸,為全球首台,一舉將冷成型產品由單件重量2200克提升到5000克。冷鐓(duì)機中內嵌的成套模具全部由申億精密自主研發(fā)設計。
“這台冷鐓機可生產直徑達42毫米(mǐ)的杆類(lèi)零件,一分(fèn)鍾(zhōng)設計產能60個,產品將(jiāng)廣泛用於(yú)塔機(jī)、風電、高鐵和(hé)核電等關鍵部位。”申億精密智慧工廠有關負責人介紹,與既有分步式生產方式比(bǐ)較,該設備占地麵積(jī)僅僅為20%,能耗降低了70%,用工15%,而單位(wèi)時間產出高出8至10倍,極大地(dì)提高了單位麵(miàn)積產出(chū)效率,材料利用(yòng)率提高8%。
位於智慧工廠北部的馬紮克智能機床,可實現複雜零件的一次性(xìng)加工成型,零件尺寸直徑(jìng)可(kě)達0.5米(mǐ),加工長度可達2.5米,精度比(bǐ)同類產品提高兩個等級。
筆者走訪發現,申億精密智慧(huì)工廠的(de)“智慧”遠(yuǎn)遠不止體現在設備上。
整個智慧工(gōng)廠生產全過程的每(měi)一個環節都在監控當中,通過(guò)傳感器采集產程中各(gè)項指(zhǐ)標,通過網絡傳輸到控製中心進行實時監控,保證了設備的正常運行和產品的質量一致性,同時也邁出申億精密數字化轉型的重要一步。
此外,在同一個車間裏(lǐ)完成從材料到成品的全流程(chéng),各生產(chǎn)區間的產品轉運(yùn)和工藝鏈接由智能(néng)AGV完成,優化了轉運動線,降低工(gōng)人勞動強度,提高了產出效率,充分實現了產線最短、效率最高的目標。
值得一提的是,申(shēn)億精密車間頂部(bù)還采用了太陽能光伏(fú)發電技(jì)術,餘熱循環再利(lì)用,外牆也采用環保輕質材料,降低了(le)能源消耗,實現節能(néng)降碳綠色生產。
申億精密負責人(rén)表示,申億(yì)要建設的是一個世界(jiè)一流的企業,一個技(jì)術領先、品質穩定、節能高效可持續發展的新型零部件製造(zào)領域(yù)的燈塔工廠,一個運用模擬仿真、數字孿生、智通網(wǎng)聯、新能源技術的企業典範,用科技的力量引領(lǐng)行業進步,促進行業的(de)整體提升。
一次無悔入園的選擇
從進(jìn)口到(dào)國產
自進駐雨花經開區以來,申億(yì)精密(mì)一直致力於做一(yī)件事:自主研發(fā),實現進(jìn)口緊固(gù)件的國產替代。
此前,高端緊固件30%仍依(yī)賴進口,尤其是用於核電、高鐵上關鍵緊固件仍受製(zhì)於人,不能自主可控。
多年來(lái),申億精密依托以申億研究院為核心(xīn)的團隊,經過多年不懈探索和自主(zhǔ)研發,已實現工程機械關鍵部位(wèi)的關鍵核心緊固件進口件替代,配套(tào)率超過90%。
當前,申億(yì)精密正在承擔實施工信部立項的“裝備用高性能緊固(gù)件產品開發”和“重點緊固件產品、工藝‘一條龍’應用示範方向”兩項重大攻關項目。
申億精密提供的(de)產品廣泛運用於工程機械、航空航天、高鐵橋梁等重點領域,在鑄造全球最大噸位履帶起重機、全球(qiú)首台永(yǒng)磁電機驅動盾構機等“大國重器”過程中提供了高性能緊固連接件解決方(fāng)案。
一個個產品(pǐn)案例、一(yī)個個應用場景,一個(gè)個研發項目,更在見(jiàn)證著申億精密的創新實(shí)力(lì)和為湖南發展作出的巨大貢獻。
而雨花經開區(qū)對申億精密的全方位支持和精準幫扶,更讓企業卸掉包袱,輕鬆上陣(zhèn)。
你看,形式很多樣(yàng),線(xiàn)下走(zǒu)訪、線上聯絡,不敢鬆懈;
你看,服(fú)務很多元,既承擔土地報建、項目(mù)申報等服務,也提供疫情防控、市場渠道(dào)開拓等指導(dǎo);
你看,辦事很高效,既幫助申億完成兩(liǎng)項政策申報,牽線銀行、解決企業資金需求,又促(cù)成申億精密與(yǔ)中建(jiàn)三局集(jí)團戰略合作。
從(cóng)申億精密的熱情介紹可以看出,多年來,申億精(jīng)密願意在雨花經開區紮(zhā)根深耕,不斷給園區投出“信任票”;園(yuán)區也持續用真心和貼心服務企業,換來企業與園區同生(shēng)共長的繁榮景象。
如今(jīn),中機申億檢驗檢測及高端零部(bù)件智能(néng)製造生產基地的(de)正式投產,也讓雨花經開(kāi)區的未來有了更多(duō)憧憬和想象空間。
我們能夠期待的是,未(wèi)來會有更多(duō)像申億精(jīng)密一樣的企業進駐園區,共同肩(jiān)負起打破國外壟斷(duàn),實現產品資(zī)源自主可控,實現(xiàn)中國製造領先世界的夢想(xiǎng)。
